錢震

【摘 要】在市政橋梁建設(shè)中，要想保證橋梁結(jié)構(gòu)的性能，減少病害情況的發(fā)生，就有必要提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，在滿足規(guī)范要求的前提下，不斷優(yōu)化橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以確保橋梁的正常使用，提升城市交通水平。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁；上部結(jié)構(gòu)；城市交通

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于城市交通出行的要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)橋梁隨著時(shí)間的推移，出現(xiàn)例如裂縫、滲水、鋼筋銹蝕等病害，嚴(yán)重影響城市交通的發(fā)展。因此，為了更好的發(fā)揮城市交通對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大作用，我們必須優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)，減少橋梁病害，使其更具耐久性及承載力。而上部結(jié)構(gòu)作為橋梁的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)質(zhì)量將直接影響交通的正常運(yùn)行，所以必須重視橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

一、橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要性

橋梁上部結(jié)構(gòu)除了直接承受永久荷載、可變活載和偶然荷載外，還會(huì)受到例如氣候環(huán)境等因素的影響，一旦上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，將會(huì)直接導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)性能的下降，進(jìn)而威脅車輛以及行人的通行安全。我們?cè)跇蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合多方面因素，運(yùn)用合理的計(jì)算方式，對(duì)橋梁承載力進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，以增強(qiáng)橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，減少材料等方面的損耗，保證橋梁的耐久度和穩(wěn)定性，確保行車安全。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要對(duì)存在的變量予以科學(xué)考量，以此加強(qiáng)承載力值設(shè)計(jì)的有效性，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

二、常用的跨徑混凝土梁截面形式

市政橋梁的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，我們需在現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的優(yōu)化處理方案，以保證橋梁的設(shè)計(jì)質(zhì)量。在橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先要確定主梁內(nèi)容，對(duì)其跨徑以及截面各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析和比較，選擇合適的材料和施工方案，這樣才能保證橋梁結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)能力，優(yōu)化其使用性能。

目前市政橋梁施工建設(shè)中，常使用的橋梁多為梁式橋，梁式橋主要有受力體系明確、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，梁式橋的截面形式主要有板式、梁肋式和箱式這三種。板式截面主要分為實(shí)心板和空心板這兩種類別，實(shí)心板的結(jié)構(gòu)和施工操作都較為簡(jiǎn)單，但其自重較大，對(duì)材料的利用不太合理，其跨越能力有限（8米以下）；空心板一般由工廠對(duì)單個(gè)空心板進(jìn)行預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)架梁機(jī)架設(shè)并通過(guò)橫向鉸縫進(jìn)行連接，但是鉸縫的施工質(zhì)量是直接關(guān)乎整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)體系的受力，如果鉸縫出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)單個(gè)空心板受力的情況，對(duì)于結(jié)構(gòu)是及其不利的，而且跨徑超過(guò)20米選用空心板就不太經(jīng)濟(jì)。梁肋式橋在市政中一般指的是T梁，T梁制作簡(jiǎn)單，便于成批大量生產(chǎn)、梁體安裝方便、上部結(jié)構(gòu)施工對(duì)地面交通影響較小，但橫向抗扭剛度小，整體性差，單個(gè)T梁穩(wěn)定性不足，運(yùn)輸特別是現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)比較復(fù)雜，同時(shí)T梁建筑較高，在市政中特別是互通立交等有凈空限制的條件下對(duì)方案的設(shè)計(jì)提高一定難度，縱、橫梁密布，比較凌亂，景觀效果較差。

箱型截面的抗彎、抗扭剛度較強(qiáng)，能夠更好的提升橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，常用的有小箱梁和大箱梁，小箱梁一般為裝配式橋梁，具有梁高較矮，施工速度快，適應(yīng)范圍廣的特點(diǎn)，但其對(duì)施工工藝要求較高，箱式內(nèi)模板安裝不易，且后期不宜檢修；大箱梁結(jié)構(gòu)跨越能力強(qiáng)，對(duì)于等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，常規(guī)跨徑在25米～50米左右，能很好的滿足城市立交橋和高架橋的使用要求。大跨度箱梁常采用變截面連續(xù)梁，梁底采用拋物線或者圓弧線，線條優(yōu)美、視覺(jué)通透，能很好的融入到城市周邊環(huán)境中去。同時(shí)跨中梁高較低，增大了橋下凈空，有利于縮短橋長(zhǎng)。其缺點(diǎn)為：常采用支架施工，施工期間對(duì)地面交通有一定影響，造價(jià)也略高，當(dāng)采用懸澆法施工時(shí)，對(duì)施工工藝要求較高，施工工期長(zhǎng)，造價(jià)高。

三、常用的跨徑鋼梁截面形式

在早期時(shí)候，我國(guó)的鋼梁多用在鐵路橋中，如南京長(zhǎng)江大橋等。隨著鋼材產(chǎn)量的增加以及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的不斷完善，鋼橋也被用在市政橋梁的建設(shè)中。參考中國(guó)市政建設(shè)中的鋼梁橋主要有鋼板梁橋以及鋼箱梁橋兩種，鋼梁一般用于凈空限制、互通立交或者受力不太明確異形平面中，特別是對(duì)于小半徑但是需要大跨度橋梁的立交，在混凝土梁不滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，鋼箱梁能完美的解決這個(gè)難題。相比較于混凝土梁，鋼箱梁具有建筑高度低、自重輕、施工快速、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，但鋼箱梁橋面鋪裝易出現(xiàn)病害且造價(jià)較高，后期的維護(hù)費(fèi)用也較一般混凝土梁大，同時(shí)需要專門的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸和吊裝，因此一般來(lái)說(shuō)，在相同條件下優(yōu)先選取混凝土梁橋。

由此可知，在橋梁建設(shè)中，可以結(jié)合橋梁截面自身的特征，在確保各項(xiàng)性能指標(biāo)符合規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工況，綜合比較景觀、經(jīng)濟(jì)等方面的因素按照相關(guān)要求實(shí)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政常用跨徑橋梁與交通正常運(yùn)行有著直接聯(lián)系，橋梁上部結(jié)構(gòu)與橋梁耐久性、使用情況密切相關(guān)。隨著城市交通車流量的不斷增加，原有橋梁結(jié)構(gòu)老化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，如果不能對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化處理，將會(huì)直接影響城市交通發(fā)展水平，阻礙城市經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。對(duì)此，我國(guó)應(yīng)該不斷解決市政橋梁建設(shè)中存在的不足之處，優(yōu)化設(shè)計(jì)橋梁上部結(jié)構(gòu)，減少橋梁維護(hù)過(guò)程中帶來(lái)的資金損耗，與此促進(jìn)城市交通的良好發(fā)展，為城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施貢獻(xiàn)力量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]FRP/RC橋梁上部結(jié)構(gòu)體系試驗(yàn)及優(yōu)化[J]. 許交武.世界橋梁. 2011（02）

[2]深圳疏港路高架橋橋面鋪裝方案優(yōu)化與設(shè)計(jì)[J]. 王民，陳云勇，沈秀華，盛興躍. 公路交通技術(shù). 2011（01）

[3]陳穎懿.市政常用跨徑橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建材科技，2014（S1）：76.

[4]楊欣然. 常用跨徑橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].河北工業(yè)大學(xué)，2004.